CN106052510A - 一种接触式数控尺寸测量装置 - Google Patents

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曾文浩
何鹏
徐大伟
杨永泰
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Abstract

本发明涉及一种接触式数控尺寸测量装置,包括底座、设置在底座上的第一支座、可转动地配设在第一支座上的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母、连接在丝杆螺母上的滑块、设置在第一支座上的定尺、设置在滑块上的动尺、用以带动丝杆转动的传动机构以及用以显示丝杆螺母位移量的显示装置。如此，将待测工件放置在定尺与动尺处，通过传动机构带动丝杆转动，丝杆螺母在丝杆上滑动而带动滑块滑动，使得动尺与定尺顶紧工件，通过显示装置将丝杆螺母的位移量转化成工件的尺寸并给予显示，如此，本发明只需将工件放置在预定的位置上即可实现工件尺寸的测量，能够测量工件的内尺寸和外尺寸，具有结构简易、测量精度高、测量方便的优点。

Description

一种接触式数控尺寸测量装置
技术领域
本发明涉及一种接触式数控尺寸测量装置。
背景技术
在机械加工生产过程中，尺寸测量一直都是一个非常重要的环节。随着我国机械加工自动化水平的提高，传统的手工测量技术已成为制约机械生产效率提升的一个重要因素。一般而言，传统的尺寸测量装置效率低下，无法满足现代机械加工自动化的需要。现有的数控尺寸测量装置大多又多为非接触式尺寸测量装置，需要布置大量的传感器设备，不仅设备复杂、价格昂贵、容错率低，而且对使用环境要求较高。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简易、测量精度高、测量方便的接触式数控尺寸测量装置。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种接触式数控尺寸测量装置,包括底座、设置在底座上的第一支座、可转动地配设在第一支座上的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母、连接在丝杆螺母上的滑块、设置在第一支座上的定尺、设置在滑块上的动尺、用以带动丝杆转动的传动机构以及用以显示丝杆螺母位移量的显示装置，定尺与动尺对应设置。
作为本发明的一种优选方式，所述传动机构为电机，电机的输出轴与所述丝杆的相应端之间设有摩擦离合器。
作为本发明的一种优选方式，所述摩擦离合器包括相互配合的主摩擦轮和副摩擦轮，主摩擦轮与所述电机的输出轴传动连接，副摩擦轮与所述丝杆传动连接，在所述丝杆上设有弹簧顶盖，弹簧顶盖与副摩擦轮之间设有用以使副摩擦轮顶压在主摩擦轮上的顶紧弹簧。
作为本发明的一种优选方式，所述显示装置为安装在所述丝杆上的容栅数字显示器。
作为本发明的一种优选方式，还包括第二支座和第三支座，第一支座用于连接第二支座与第三支座，所述电机固定在第二支座上，所述丝杆可转动地设置在第三支座上。
作为本发明的一种优选方式，所述底座上设有与所述滑块配合的滑轨，滑轨沿所述丝杆的长度方向设置。
作为本发明的一种优选方式，所述滑块的底部与所述滑轨之间设有调整装置，调整装置包括形成在所述滑块底部的第一支板和第二支板，第一支板上设有第一条形槽，第一条形槽从第一支板的下端部沿竖直方向向上延伸，第二支板上设有第二条形槽，第二条形槽从第二支板的下端部沿竖直方向向上延伸，调整装置还包括穿设在第一条形槽和第二条形槽中的调整螺栓，调整螺栓沿水平方向设置，在调整螺栓上设有与导轨配合的导轮，导轮设置在第一支板与第二支板之间。
作为本发明的一种优选方式，所述第一支座与所述第三支座之间连接有防转轴，防转轴的轴线与所述丝杆的轴线平行，所述滑块可滑动地穿设在防转轴中。
作为本发明的一种优选方式，所述定尺包括固定外尺寸刀口和固定内尺寸刀口，固定外尺寸刀口和固定内尺寸刀口分设在所述滑块的两侧，所述动尺包括活动外尺寸刀口和活动内尺寸刀口，活动外尺寸刀口和活动内尺寸刀口分设在所述滑块的两侧。
采用本发明的技术方案后，将待测工件放置在定尺与动尺处，通过传动机构带动丝杆转动，丝杆螺母在丝杆上滑动而带动滑块滑动，使得动尺与定尺顶紧工件，通过显示装置将丝杆螺母的水平位移量转化成工件的尺寸并给予显示，如此，本发明只需将工件放置在预定的位置上即可实现工件尺寸的测量，能够测量工件的内尺寸和外尺寸，具有结构简易、测量精度高、测量方便的优点。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2为本发明的立体结构示意图；
图3为本发明的局部分解结构示意图；
图中：
10-底座 11-第一支座
12-第二支座 13-第三支座
14-滑轨 15-垫脚
16-防转轴 17-导轮
20-丝杆 30-滑块
31-第一支板 32-第二支板
33-第一条形槽 34-第二条形槽
35-调整螺栓 40-丝杆螺母
51-固定外尺寸刀口 52-固定内尺寸刀口
61-活动外尺寸刀口 62-活动内尺寸刀口
7-步进电机 80-容栅数字显示器
90-摩擦离合器 91-主摩擦轮
92-副摩擦轮 93-弹簧顶盖
94-弹簧
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
参照图1至图3，一种接触式数控尺寸测量装置,包括底座10、设置在底座10上的第一支座11、可转动地配设在第一支座11上的丝杆20、配设在丝杆20上的丝杆螺母40、连接在丝杆螺母40上的滑块30、设置在第一支座11上的定尺、设置在滑块30上的动尺、用以带动丝杆20转动的传动机构以及用以显示丝杆螺母40位移量的显示装置，定尺与动尺对应设置。在实施例中，丝杆20沿水平方式设置。
作为本发明的一种优选方式，所述传动机构为电机，具体选用步进电机70，电机的输出轴与所述丝杆20的相应端之间设有摩擦离合器90。
作为本发明的一种优选方式，所述摩擦离合器90包括相互配合的主摩擦轮91和副摩擦轮92，主摩擦轮91与所述电机的输出轴传动连接，副摩擦轮92与所述丝杆20传动连接，具体地，副摩擦轮92与所述丝杆20采用键连接，在所述丝杆20上设有弹簧顶盖93，弹簧顶盖93与副摩擦轮92之间设有用以使副摩擦轮92顶压在主摩擦轮91上的顶紧弹簧94。
作为本发明的一种优选方式，所述显示装置为安装在所述丝杆20上的容栅数字显示器80，当丝杆20转动时，容栅数字显示器80将丝杆20的转动量转化成丝杆20的水平移动距离并显示在容栅数字显示器80上。容栅数字显示器80的结构在现有技术中已有介绍，例如可以采用具有转动电极和静止电极的容栅数字显示器，转动电极固定在丝杆20上随着丝杆20转动，静止电极固定在第一支座11上并电连接至显示器上以显示转动电极的转动量。
作为本发明的一种优选方式，还包括第二支座12和第三支座13，第一支座11设置在第二支座12与第三支座13之间，所述电机固定在第二支座12上，所述丝杆20可转动地设置在第三支座13上。
作为本发明的一种优选方式，所述底座10上设有与所述滑块30配合的滑轨14，滑轨14沿所述丝杆20的长度方向设置。
作为本发明的一种优选方式，所述滑块30的底部与所述滑轨14之间设有调整装置，调整装置包括形成在所述滑块30底部的第一支板31和第二支板32，第一支板31上设有第一条形槽33，第一条形槽33从第一支板31的下端部沿竖直方向向上延伸，第二条形槽34从第二支板32的下端部沿竖直方向向上延伸，调整装置还包括穿设在第一条形槽33和第二条形槽34中的调整螺栓35，调整螺栓35沿水平方向设置，在调整螺栓35上设有与导轨14配合的导轮17，导轮17设置在第一支板31与第二支板32之间。通过调整螺栓35将导轮17安装在第一支板31和第二支板32之间，采用这种结构，通过调整导轮17和调整螺栓35的位置，可以消除因加工误差以及安装误差带来第一支座11不垂直于导轨14的情形，从而提升本发明的测量精度。在实施例中，调整装置为两个，分设在滑块30下部的两侧，底座10上的滑轨14对应设置为两条，通过调整导轮17和调整螺栓35可使消除两条滑轨14上表面不处于同一平面带来的误差，从而提高本发明的测量准确性。
作为本发明的一种优选方式，所述第一支座11与所述第三支座13之间连接有防转轴16，防转轴16的轴线与所述丝杆20的轴线平行，所述滑块30可滑动地穿设在防转轴16中，在实施例中，防转轴16平行设置在丝杆20的正上方，防转轴16的设置，能够防止滑块30随丝杆20转动，保证测量精度。
作为本发明的一种优选方式，所述定尺包括固定外尺寸刀口51和固定内尺寸刀口52，固定外尺寸刀口51和固定内尺寸刀口52分设在所述滑块30上部的两侧，所述动尺包括活动外尺寸刀口61和活动内尺寸刀口62，活动外尺寸刀口61和活动内尺寸刀口62分设在所述滑块30上部的两侧。
采用本发明的结构，在测量零件外尺寸的时候，步进电机70启动，摩擦离合器80在压缩弹簧94压紧力的作用下与步进电机70结合，步进电机70通过摩擦离合器90带动丝杠20旋转，丝杠20经丝杠螺母40使第一支座11在导轨14上作直线运动，这样活动外尺寸刀口62移向固定外尺寸刀口52。当固定外尺寸刀口52与活动外尺寸刀口62夹紧零件时，丝杠螺母40停止转动，进而阻止丝杠20转动。当丝杠螺母20作用于丝杠20的扭矩大于摩擦离合器90的摩擦扭矩时，摩擦离合器90的摩擦面会产生滑动，丝杠20停止转动。这时容栅数字显示器80会将丝杠20的旋转角转化为零件的外尺寸显示。
在测量零件内尺寸时，步进电机70启动，摩擦离合器90在压缩弹簧94压紧力的作用下与步进电机70结合，步进电机70通过摩擦离合器90的摩擦扭矩带动丝杠20旋转，丝杠20经丝杠螺母20使第一支座11在导轨17上作直线运动，这样活动内尺寸刀口61远离固定内尺寸刀口51。当活动内尺寸刀口61顶紧零件时，丝杠螺母20停止转动，进而阻止丝杠20转动。当丝杠螺母14作用于丝杠20的扭矩大于摩擦离合器90的摩擦扭矩时，摩擦离合器90的摩擦面会产生滑动，丝杠20停止转动。这时容栅数字显示器80会将丝杠20的旋转角转化为零件内尺寸显示。
本领域的技术人员也可以根据需要对动尺和定尺的形状进行设置，使得同一组动尺和定尺既可测量外尺寸又可测量内尺寸。为提高测量准确性，每次测量完毕之后，滑块30在电机的驱动下，回到初始位置。本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：包括底座、设置在底座上的第一支座、可转动地配设在第一支座上的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母、连接在丝杆螺母上的滑块、设置在第一支座上的定尺、设置在滑块上的动尺、用以带动丝杆转动的传动机构以及用以显示丝杆螺母位移量的显示装置，定尺与动尺对应设置。
2.如权利要求1所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：所述传动机构为电机，电机的输出轴与所述丝杆的相应端之间设有摩擦离合器。
3.如权利要求2所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：所述摩擦离合器包括相互配合的主摩擦轮和副摩擦轮，主摩擦轮与所述电机的输出轴传动连接，副摩擦轮与所述丝杆传动连接，在所述丝杆上设有弹簧顶盖，弹簧顶盖与副摩擦轮之间设有用以使副摩擦轮顶压在主摩擦轮上的顶紧弹簧。
4.如权利要求1所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：所述显示装置为安装在所述丝杆上的容栅数字显示器。
5.如权利要求2所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：还包括第二支座和第三支座，第一支座设置在第二支座与第三支座之间，所述电机固定在第二支座上，所述丝杆可转动地设置在第三支座上。
6.如权利要求5所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：所述底座上设有与所述滑块配合的滑轨，滑轨沿所述丝杆的长度方向设置。
7.如权利要求6所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：所述滑块的底部与所述滑轨之间设有调整装置，调整装置包括形成在所述滑块底部的第一支板和第二支板，第一支板上设有第一条形槽，第一条形槽从第一支板的下端部沿竖直方向向上延伸，第二支板上设有第二条形槽，第二条形槽从第二支板的下端部沿竖直方向向上延伸，调整装置还包括穿设在第一条形槽和第二条形槽中的调整螺栓，调整螺栓沿水平方向设置，在调整螺栓上设有与导轨配合的导轮，导轮设置在第一支板与第二支板之间。
8.如权利要求7所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：所述第一支座与所述第三支座之间连接有防转轴，防转轴的轴线与所述丝杆的轴线平行，所述滑块可滑动地穿设在防转轴中。
9.如权利要求8所述的一种接触式数控尺寸测量装置,其特征在于：所述定尺包括固定外尺寸刀口和固定内尺寸刀口，固定外尺寸刀口和固定内尺寸刀口分设在所述滑块的两侧，所述动尺包括活动外尺寸刀口和活动内尺寸刀口，活动外尺寸刀口和活动内尺寸刀口分设在所述滑块的两侧。
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